Travaux dirigés de modélisation climatique

lgeo2290  2026-2027  Louvain-la-Neuve

Travaux dirigés de modélisation climatique
2.00 crédits
15.0 h
Q1
> Horaire
Enseignants
Barriat Pierre-Yves (coordinateur(trice)); Yin Qiuzhen;
Langue
d'enseignement
Français
Préalables
- Ce cours suppose que les étudiants ont acquis les connaissances de base sur la dynamique du système climatique et sa modélisation, telles que couvertes par exemple par LPHYS2162.
- Ce cours suppose que les étudiants ont acquis les connaissances de base en physique et en mathématiques (logique, algèbre linéaire, analyse numérique)
- Notions de programmation et d’algorithmique et/ou intérêt marqué pour la découverte de la programmation scientifique
Thèmes abordés
L'utilisation de Linux/Python/Fortran comme outils technologiques-mathématiques-numériques.
Comment obtenir une solution numérique d'équations différentielles à l'aide d'exemples issus de la modélisation climatique, puis comment les résoudre à l'aide d'outils de programmation.
Acquis
d'apprentissage

A la fin de cette unité d’enseignement, l’étudiant est capable de :

  1. Contribution de l’unité d’enseignement aux acquis d’apprentissage du programme (CLIM2M)
1.2, 1.3, 1.6, 1.7, 1.8
5.1, 5.4, 5.5
7.1, 7.2, 7.3, 7.4, 7.5, 7.6
9.1, 9.2, 9.3, 9.4
  1. Acquis d’apprentissage spécifiques à l’unité d’enseignement
Au terme de cette unité d’enseignement, l’étudiant.e sera capable de :
  1. Comprendre et maîtriser les concepts de base Unix : savoir recourir à la documentation, manipuler l’arborescence de fichiers, comprendre l’organisation générale du système
  2. Savoir utiliser les principales commandes Bash
  3. Comprendre et maîtriser les notions de base en programmation : types de données, notion de sous-programmes, structures algorithmiques fondamentales
  4. Comprendre et maîtriser les bases des langages Fortran et Python : créer et mettre en œuvre des programmes simples
  5. Comprendre et maîtriser les liens entre méthodes numériques et modèles climatiques
  6. Construire des modèles simples en physique et en science du climat
  7. Savoir résoudre numériquement des équations différentielles simples
 
Contenu
Cette unité d’enseignement consiste à former les étudiants à l'usage de modèles en physique, exploités sous environnement de développement UNIX/Linux.
Les équations qui gouvernent l’évolution du système climatique sont dans la grande majorité des cas des équations différentielles. Pour les résoudre, il faut généralement utiliser des méthodes numériques. Il s'agit donc d'un préalable essentiel pour les étudiants qui souhaitent poursuivre un cursus (mémoire ou thèse) en modélisation du climat.
La première partie est une initiation à l'utilisation de Linux et à la programmation scientifique en Fortran et Python (Pierre-Yves Barriat).
La seconde partie aborde la simulation numérique: équations différentielles, modélisation (consistance, convergence et stabilité) (Qiuzhen Yin)
Méthodes d'enseignement
Cours intégrant directement des travaux dirigés en salle didactique.
Modes d'évaluation
des acquis des étudiants
Les acquis d'apprentissage sont évalués selon deux modalités complémentaires : une évaluation continue certificative et un travail pratique de modélisation faisant l'objet d'une présentation et d'une évaluation orale en session.
 
1. Évaluation continue certificative : 30 % de la note finale
L'évaluation continue repose sur une série d'exercices proposés à l'issue des séances de cours. Ces exercices portent sur les différentes compétences développées au cours de l'unité d'enseignement, notamment la programmation en Python ou Fortran, ainsi que les méthodes numériques et la modélisation.
Les exercices sont à remettre avant la séance suivante et permettent d'évaluer l'acquisition progressive des compétences tout au long du quadrimestre.
2. Travail pratique de modélisation et évaluation orale : 70 % de la note finale
Les étudiant·es réalisent un travail pratique portant sur un cas de modélisation physique ou climatique. Ce travail est à remettre à la fin du quadrimestre ou, au plus tard, au début de la session.
 
L'évaluation orale en session est structurée en deux parties :
  • Compréhension et maîtrise des concepts du cours : questions portant sur les notions théoriques et méthodologiques abordées au cours de l'unité d'enseignement ;
  • Présentation et discussion du travail personnel : capacité à expliquer les choix effectués, à justifier les méthodes utilisées et à interpréter les résultats obtenus. Cette partie peut notamment inclure des demandes de modification ou de correction du programme et des résultats en temps réel.
 
L'évaluation porte sur la maîtrise effective des compétences visées et sur la capacité de l'étudiant·e à mobiliser, expliquer et adapter les méthodes et outils utilisés.
Ressources
en ligne
https://www.elic.ucl.ac.be/lgeo2290
Faculté ou entité
en charge
> GEOG


Programmes / formations proposant cette unité d'enseignement (UE)

Intitulé du programme
Sigle
Crédits
Prérequis
Acquis
d'apprentissage
Master [120] en sciences géographiques, orientation climatologie
CLIM2M
2